A theory of constraints service systems improvement method: Case of the airline turnaround problem

This dissertation develops a process improvement method for service operations based on the Theory of Constraints (TOC), a management philosophy that has been shown to be effective in manufacturing for decreasing WIP and improving throughput. While TOC has enjoyed much attention and success in the manufacturing arena, its application to services in general has been limited. The contribution to industry and knowledge is a method for improving global performance measures based on TOC principles. The method proposed in this dissertation will be tested using discrete event simulation based on the scenario of the service factory of airline turnaround operations. To evaluate the method, a simulation model of aircraft turn operations of a U.S. based carrier was made and validated using actual data from airline operations. The model was then adjusted to reflect an application of the Theory of Constraints for determining how to deploy the scarce resource of ramp workers. The results indicate that, given slight modifications to TOC terminology and the development of a method for constraint identification, the Theory of Constraints can be applied with success to services. Bottlenecks in services must be defined as those processes for which the process rates and amount of work remaining are such that completing the process will not be possible without an increase in the process rate. The bottleneck ratio is used to determine to what degree a process is a constraint. Simulation results also suggest that redefining performance measures to reflect a global business perspective of reducing costs related to specific flights versus the operational local optimum approach of turning all aircraft quickly results in significant savings to the company. Savings to the annual operating costs of the airline were simulated to equal 30% of possible current expenses for misconnecting passengers with a modest increase in utilization of the workers through a more efficient heuristic of deploying them to the highest priority tasks. This dissertation contributes to the literature on service operations by describing a dynamic, adaptive dispatch approach to manage service factory operations similar to airline turnaround operations using the management philosophy of the Theory of Constraints.

Constant and variable amplitude fatigue strength of high strength steel welds treated with ultrasonic impact treatment

Hitsattujen rakenteiden väsymiskestävyyttä pystytään parantamaan jälkikäsittelymenetelmillä, joistayksi, ultraäänikäsittely muokkaa hitsin geometriaa ja aiheuttaa puristusjäännösjännitystilan. Tässä tutkimuksessa verrataan kokeellisesti kuormaa kantamattoman hitsatun ja ui -käsitellyn rivan väsymislujuutta toisiinsa. Tutkimusohjelmaan kuuluu kahta teräslajia ja sekä vakio - että vaihtuva - amplitudista kuormitusta. Ultraäänikäsittelyllä saavutetaan väsymiskestoiän parantuminen vakio - ja vaihtuva - amplitudisella kuormituksella. Perusaineen lujuudella ei ole merkittää vaikutusta väsymislujuuteen kun liitos on hitsatussa tilassa. Tällöin väsymiskestävyyden määrää hitsin rajaviivan jännityskeskittymä. Ultraäänikäsitellyn hitsatunliitoksen väsymiskestävyys on suurempi korkeamman lujuuden omaavilla teräksillä. Tästä syystä korkealujuuksisten terästen käyttö ultraäänikäsiteltynä väsyttävästi kuormitetuissa kevytrakenteissa on perusteltua.

MIG-juotto väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä

Tässä tutkimuksessa esitellään MIG-juoton periaatteet ja tarkastellaan menetelmää siitä näkökulmasta, että menetelmä voisi toimia yhtenä varteenotettavana hitsattujen liitosten väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä. Muiden parantamismenetelmien laajaa kirjoa esitellään lyhyesti. MIG-juoton soveltuvuutta parantamismenetelmäksi tutkittiin väsytyskokein. Kokeiden avulla määritettiin pelkästään MIG-juotetun liitoksen väsymiskestävyys erilaisissa tapauksissa. Lisäksi määritettiin väsymiskestävyys tapauksessa, jossa perinteisen MAG-pienahitsin rajaviivalle MIG-juotetiin ylimääräinen palko. Jälkimmäisessä tapauksessa menetelmä toimii väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä. Väsytyskokeita tehtiin kaikkiaan 63 kpl.Kaikkiaan erilaisia väsytyskoesarjoja oli kymmenen, joista kuusi oli 8-10 koekappaletta käsittäviä varsinaisia tutkittavia tapauksia ja neljä pieniä, vain kaksi tai kolme koesauvaa käsittäviä pilottikoesarjoja. Koetuloksia verrattiin IIW:n(International Institute of Welding) suunnitteluohjeisiin ja suosituksiin. MIG-juotettujen liitosten väsymiskestävyys oli yleisesti ottaen hyvä. Päittäisliitosoli vähintään yhtä hyvä kuin tavanomaisesti hitsattu. Voimaa kantavassa taivutustapauksessa saatiin 110 % parempi väsymislujuus verrattuna IIW:n suunnitteluohjeeseen. Voimaa kantamattomissa poikittaisissa kiinnitysliitoksissa puolestaan saavutettiin paikallisia nimellisiä jännityksiä käyttäen 70-80 %:n parannus suunnitteluohjeeseen nähden. Pelkästään MIG-juotetun liitoksen ja 'parannetun' liitoksen väsymislujuudet olivat tässä tapauksessa likimain yhtä suuret. MIG-juottoa käytetään vaihtoehtoisena liittämismenetelmänä jo joissakin teollisissa sovelluksissa. Tämän tutkimuksen koetulokset antavat selviä viitteitä siitä, että menetelmä voisi toimia yhtenä varteenotettavana väsymiskestävyyden parantamiskeinona uusille tai korjatuille rakenteille. Vaaditaan kuitenkin vielä lisätutkimuksia, jotta menetelmää voisi soveltaa luottavaisin mielin tuotantokäytössä väsymiskestävyyden parantamismenetelmänä.

Investigation of the fatigue performance of welded duplex stainless steel

Diplomityössä tutkitaan hitsatun duplex-teräksen, laatu: EN 1.4462 (Outokumpu laatu 2205) väsymislujuutta. Tutkimusmetodologia noudattaa sekä kokeellisia että laskennallisia menetelmiä. Kokeelliset menetelmät sisältävät hitsatun teräksen väsytystestaukset laboratoriossa, hitsausten jälkikäsittelyt (HiFIT) sekä perusaineelle ja hitseille tehtävät metallurgiset tutkimukset. Väsytyskokeista saatavia tuloksia verrataan kansainvälisen hitsausinstituutin (IIW) vahvistamiin rakennekohtaisiin standardeihin sekä kirjallisuudessa esiintyviin tutkimustuloksiin. Laskennalliset menetelmät sisältävät vertailulaskelmia tehollisen lovijännityksen (ENS) menetelmää hyödyntäen. Tehollisen lovijännityksen menetelmässä liitoksissa vaikuttavat teholliset lovijännitykset selvitetään elementtimenetelmän (FEM) avulla. Tulokset vahvistavat, että hitsauksella ja hitsausten jälkikäsittelyllä on suuri merkitys rakenteen kestoikään. Suurin osa väsytyskokeiden tuloksista osoitti parempia väsymiskestävyyden arvoja kuin rakennekohtaiset standardit, mutta liitosten liitosvirheiden todettiin heikentävän väsytyskestävyyttä. Jälkikäsittelyiden todettiin parantavan liitosten väsymiskestävyyden tuloksia ja todettiin tulosten olevan hyödynnettävissä mitoituksessa.

A novel approachfor assessing the fatigue strength of ultrasonic impact treated welded structures.

It is commonly observed that complex fabricated structures subject tofatigue loading fail at the welded joints. Some problems can be corrected by proper detail design but fatigue performance can also be improved using post-weld improvement methods. In general, improvement methods can be divided into two main groups: weld geometry modification methods and residual stress modification methods. The former remove weld toe defects and/or reduce the stress concentrationwhile the latter introduce compressive stress fields in the area where fatigue cracks are likely to initiate. Ultrasonic impact treatment (UIT) is a novel post-weld treatment method that influences both the residual stress distribution andimproves the local geometry of the weld. The structural fatigue strength of non-load carrying attachments in the as-welded condition has been experimentally compared to the structural fatigue strength of ultrasonic impact treated welds. Longitudinal attachment specimens made of two thicknesses of steel S355 J0 have been tested for determining the efficiency of ultrasonic impacttreatment. Treated welds were found to have about 50% greater structural fatigue strength, when the slope of the S-N-curve is three. High mean stress fatigue testing based on the Ohta-method decreased the degree of weld improvement only 19%. This indicated that the method could be also applied for large fabricated structures operating under high reactive residual stresses equilibrated within the volume of the structure. The thickness of specimens has no significant effect tothe structural fatigue strength. The fatigue class difference between 5 mm and 8 mm specimen was only 8%. It was hypothesized that the UIT method added a significant crack initiation period to the total fatigue life of the welded joints. Crack initiation life was estimated by a local strain approach. Material parameters were defined using a modified Uniform Material Law developed in Germany. Finite element analysis and X-ray diffraction were used to define, respectively, the stress concentration and mean stress. The theoretical fatigue life was found to have good accuracy comparing to experimental fatigue tests.The predictive behaviour of the local strain approach combined with the uniformmaterial law was excellent for the joint types and conditions studied in this work.

A Method for reducing throughput-time in industrial electronics

Lyhyet toimitusajat tuovat yrityksille kilpailuetua nopeasti muuttuvassa teollisuusympäristössä. Tämän diplomityön ensisijaisena tavoitteena on löytää kirjallisuuden avulla yrityksen käyttöön soveltuva menetelmä, joka soveltuu systemaattiseen läpimenoaikojen lyhentämiseen. Tärkeää on myös varmistaa valitun menetelmän soveltuvuus kohdeyrityksen ympäristöön. Työn toisena tavoitteena on ymmärtää, että minkälaisella panostuksella yhden päivän läpimenoaika voidaan saavuttaa. Kirjallisuustutkimuksen avulla on valittu tarkoitukseen sopiva toimintamalli. Menetelmä on testattu yhdellä tuotantolinjalla ja saadut tulokset sekä palaute osoittavat, että se näyttäisi soveltuvan kohdeyrityksen käyttöön. Tuotantolinjalle on tehty toimintasuunnitelma yhden päivän toimitusajan saavuttamiseksi vuoden 2013 aikana. Haasteen laajuutta koko kohdeyrityksessä on tutkittu erillisessä ideointisessiossa. Session tulosten perusteella on tehty prioriteettilista, joka antaa käsityksen toimitusajan merkittävän lyhentämisen vaatimuksista. Yleisesti ottaen kysynnän vaihtelun hallinta on suurin haaste, mutta useita ratkaisuvaihtoehtoja tämän hallitsemiseksi on tunnistettu.

A software process improvement solution for small and medium-size enterprises

The focus of this paper is to outline the main structure of an alternative software process improvement method for small- and medium-size enterprises. This method is based on the action package concept, which helps to institutionalize the effective practices with affordable implementation costs. This paper also presents the results and lessons learned when this method was applied to three enterprises in the requirements engineering domain.

Kylmämuokatun austeniittisen ruostumattoman teräsputkipalkin hitsaus

Diplomityön tavoitteena on selvittää kylmälujitetusta austeniittisesta ruostumattomasta teräksestä valmistettavan putkipalkin pituussuunnassa hitsaamalla tapahtuvaa valmistusta. Työssä tarkastellaan eri hitsausprosessien lämmöntuonnin ja putkipalkin kylmämuovaamalla tapahtuvan valmistuksen ja hitsin jälkikäsittelynvaikutuksia putkipalkin pituushitsin mekaanisiin ominaisuuksiin. Teoriaosassa on perehdytty austeniittisen ruostumattoman teräksen hitsaukseen, kylmämuokkaamalla lujitetun teräksen käyttäytymiseen hitsauksessa, monipoltinkaari-, TIG-suurtaajuuspulssi- ja kaariavusteiseen laserhitsaukseen. Kokeellisessa osassaon suoritettu koehitsauksia edellä mainituilla menetelmillä kylmälujitetulle austeniittiselle ruostumattomalle teräkselle ja suoritettu saatujen koehitsien mekaanisien ominaisuuksien arviointia. Saatujen koetulosten perusteella ontodettu, että huolimatta hitsauksen lämmöntuonnin kylmämuokatun teräksen lujuusarvoja alentavasta vaikutuksesta on mahdollista valmistaa hitsin osalta perusaineen lujuusluokituksen täyttäviä putkipalkkeja. Tämä johtuu putkipalkin kylmämuovaamalla tapahtuvan valmistuksen ja hitsin jälkikäsittelyn hitsauksessa pehmentyneen vyöhykkeen lujuusarvoja takaisin perusaineen tasolle palauttavasta vaikutuksesta.

Liiketoimintaprosessien kehittämismenetelmän suunnittelu ja testaus

Tämändiplomityön tavoitteena oli tutkia, miten liiketoimintaprosessissa esiintyviä toimijoiden välisiä riippuvuussuhteita voidaan kehittää, käyttäen juuri tähän tarkoitukseen räätälöityä kehittämismenetelmää ja mitä osia tämäntyyppisen kehittämismenetelmän tulisi sisältää. Työssä ideoitu menetelmä on tarkoitettu jo käytössä olevien liiketoimintaprosessien kehittämiseen. Työ aloitettiin tutkimalla teoriataustaa liiketoimintaprosesseistaja olemassa olevista organisaatioiden sekä liiketoimintaprosessien kehittämismenetelmistä. Kehittämismenetelmän sisällön määrittelyssä hyödynnettiin myös työn tilaajan toimesta aikaisemmin tehtyä menetelmien ja mallien kehittämistyötä. Menetelmän sisältö rajattiin kolmeen vaiheeseen, joita ovat kehittämisprojektin suunnitteluvaihe, prosessin ja toimijoiden välisten yhteistyösuhteiden analysointivaihe sekä kehittämisratkaisujen suunnittelu- ja toteutusvaihe. Menetelmää testattiin kahdessa julkisen sektorin palveluprosessissa, joista saatujen kokemuksien perusteella menetelmää kehitettiin edelleen lopulliseen muotoonsa. Työn varsinaisena tuloksena syntyi sekä käytännössä testattu kehittämismenetelmä että useita potentiaalisia jatkokehityskohteita, jotka koskevat menetelmän yksittäisiä vaiheita. Lisäksi kehittämistyön yhteydessä syntyi myös laajempia kehittämisideoita, jotka koskevat prosessi- ja verkostomallien yhdistämistä, prosessijohtamista ja kehittämishankkeiden koordinointia.

Koulutustarvekartoitus henkilöstökoulutuksen suunnittelun apuvälineenä - Case: Etelä-Saimaan Sanomalehti Oy

Tutkielman päätavoitteena on selvittää kohdeyrityksen henkilöstön tämän hetkinen osaamistaso ja sitä myöten koulutustarve koulutustarvekartoitusta apuna käyttäen. Tarkoitus on antaa yritykselle suuntaviivoja ja ajatuksia siitä, minkälaisiin toimenpiteisiin olisi aiheellista ryhtyä henkilöstön osaamistason pitämiseksi riittävällä tasolla. Ennen tutkimustulosten esittelyä käsitellään henkilöstön kehittämistä ja erityisesti henkilöstökoulutusta kehittämismenetelmänä perustuen kirjalliseen lähdeaineistoon. Kyseessä on empiirinen tutkimus, joka perustuu Etelä-Saimaan Sanomalehti Oy:n henkilöstölle tehtyyn koulutustarvekartoitukseen ja yrityksen esimiehille tehtyihin henkilökohtaisiin haastatteluihin. Tehdessään pitkän tähtäyksen koulutussuunnitelmia, yritys voi ottaa lähtökohdaksi henkilöstön tämän hetkisen osaamisen tason. Kun huomioidaan yrityksen tulevaisuuden suunnitelmat ja strategiat, tiedetään, mihin toimintoihin tulevaisuudessa tullaan keskittymään ja minkälaista osaamista erityisesti tarvitaan. Nykyisen osaamistason selvittämiseen koulutustarvekartoitus tarjoaa oivallisen apuvälineen. Tulevat koulutushankkeet voidaan suunnitella kartoituksesta saatujen tietojen perusteella, jolloin jokaiselle yrityksen työntekijälle voidaan laatia henkilökohtainen koulutussuunnitelma. Ilmeni, että kohdeyrityksessä on koulutustarvetta; vaikka suurin osa kyselyyn osallistuneista tuntuu selviytyvän nykyisistä työtehtävistään kohtalaisen hyvin, joillakin alueilla olisi parantamisen varaa. Akuuteimmat koulutustarpeet kohdistuvat kielitaitoon, Internetin tehokkaampaan hyödyntämiseen sekä perustoimistojärjestelmien (Word, Excel) käyttöön.

El cuidado de los ancianos en el entorno familiar : valoración de los recursos de apoyo mediante grupos de discusión

Introduction: in the present study several collectives with knowledge of the reality of family care of the elderly assessed several socia and healthcare resources and suggested several possibilities for improvement. Method: four discussion groups were used as a data collection technique. The groups were composed of caregivers, representatives-users of associations for the elderly, experts in geriatrics, and social services professionals. Results: the various discussion groups positively evaluated the Home Help Service, the Support Teams of the Home Service Programs, Interdisciplinary Community Health Workers Units, Daytime Care Centres, and the Family Rest Programme but suggested some changes to all of them. The discussion groups also indicated the need to improve the material, economic and emotional assistance given to caregivers and asked for training, institutional coordination, anddissemination of information about available resources and assistance. Conclusions: some changes are required to improve the current social and health resources available to families caring for the elderly within the family unit. Among the suggestions for improvement proposed by the participants, many are useful and could easily be applied, whereas others provide an interesting starting point for debate and reflection. Knowledge and understanding of the situation of caregiving families, based on their own experiences and those of the people who know them, is in itself sufficient to initiate and implement changes to provide resources appropriate to their needs

Kunnossapidon suorituskykymittariston kehittäminen

Fazerin kolmen suurimman suomalaisleipomon kesken on sovittu yhteisestä kunnossapidon suorituskykymittareista, mutta mittariston kehitykseen ei ollut käytetty mitään tiettyä menetelmää, joka varmistaisi, että käyttöönotetut mittarit olisivat linjassa yrityksen tai sen ydintoimintojen tavoitteiden kanssa. Tämän työn on tarkoitus tutkia, kuinka hyvä leipomoiden käyttämä nykyinen kunnossapidon suorituskykymittaristo on, ja voiko sitä parantaa entisestään. Ratkaisuksi arviointiongelmaan luotiin suorituskykymittariston kehitysmenetelmä ja sitä tukeva työkalu, jolla mittareita voidaan arvottaa ja vertailla keskenään. Kehitysmenetelmän luomisessa hyödynnettiin kirjallisuudesta löytyneitä teorioita suorituskyvyn mittaamisen periaatteista ja valmista menetelmää mittariston kehittämistä varten. Työn ohessa syntyi myös mittariston kehitysmenetelmää tukeva työkalu, joka helpottaa mittareiden arvottamista ja keskinäistä vertailua. Luodulla suorituskykymittariston kehitysmenetelmällä ja sitä tukevalla työkalulla saatiin arvioitua nykyisin käytössä olevan mittariston hyvyys suhteessa vaihtoehtoisiin, kilpaileviin mittareihin. Tulosten perusteella Fazerin Lahden leipomolla on päätetty pilotoida uusia kunnossapidon suorituskykymittareita.

Produtividade fabril I: método para rápido aumento da produtividade fabril

O método para rápido aumento da produtividade fabril, aplicável principalmente à indústria brasileira de manufatura (17% do PIB), fundamenta-se exclusivamente na redução ou eliminação do tempo inativo do homem, da máquina e do material, que é a grande causa da ineficiência. O método exige a utilização de apenas cinco das mais simples, elementares e conhecidas técnicas e é aplicável às vinte situações mais freqüentes (objetos de estudo) na indústria de manufatura. Nossa experiência atesta que o método é capaz de aumentar a produtividade fabril em valor superior a 30%, em poucos meses e de forma perene (houve um caso de aumento de 160% em toda uma seção de usinagem de uma empresa multinacional). Sua aplicação e a implantação das medidas dele decorrentes são feitas com extrema facilidade e, por isto, os resultados surgem muito rapidamente. Atinge portanto seu objetivo: proporcionar aumento da produtividade fabril em curto espaço de tempo. Os demais artigos da série detalharão os objetos de estudo.

Produtividade fabril II - método para rápido aumento da produtividade fabril: redução de esperas dentro do ciclo da operação

O método para rápido aumento da produtividade fabril, aplicável principalmente à indústria brasileira de manufatura (17% do PIB), fundamenta-se exclusivamente na redução ou eliminação do tempo inativo do homem, da máquina e do material, que é a grande causa da ineficiência. O método exige a utilização de apenas cinco das mais simples, elementares e conhecidas técnicas e é aplicável às vinte situações mais freqüentes (objetos de estudo) na indústria de manufatura. Nossa experiência atesta que o método é capaz de aumentar a produtividade fabril em valor superior a 30%, em poucos meses e de forma perene (houve um caso de aumento de 160% em toda uma seção de usinagem de uma empresa multinacional). Sua aplicação e a implantação das medidas dele decorrentes são feitas com extrema facilidade e, por isto, os resultados surgem muito rapidamente. Atinge portanto seu objetivo: proporcionar aumento da produtividade fabril em curto espaço de tempo. Este artigo detalhará sete objetos de estudo (situações): 1.redução da espera da máquina durante as inspeções; 2.redução da espera do operário, abordando trabalho em equipe, produção em linha e operação com ajudante; e 3.redução da espera do operador de máquina, por meio da diminuição do tempo-máquina, do controle do tempo-máquina e da atribuição de outras atividades ao operador pela adoção da célula de manufatura.

Produtividade fabril III - método para rápido aumento da produtividade fabril: redução de tempos inativos e do tempo de espera do material em processo

O método para rápido aumento da produtividade fabril, aplicável principalmente à indústria brasileira de manufatura (17% do PIB), fundamenta-se exclusivamente na redução ou eliminação do tempo inativo do homem, da máquina e do material, que é a grande causa da ineficiência. O método exige a utilização de apenas cinco das mais simples, elementares e conhecidas técnicas e é aplicável às vinte situações mais freqüentes (objetos de estudo) na indústria de manufatura. Nossa experiência atesta que o método pode proporcionar à produtividade fabril um aumento superior a 30%, em poucos meses e de forma perene. Sua aplicação e a implantação das medidas dele decorrentes são feitas com extrema facilidade e, por isto, os resultados surgem muito rapidamente. Atinge portanto seu objetivo: proporcionar aumento da produtividade fabril em curto espaço de tempo. Este artigo (terceiro e último da série) detalhará doze objetos de estudo (situações): 1. redução dos tempos inativos causados por troca de turno, por refeição e por troca de produtos; 2. redução dos tempos improdutivos acarretados por causas mais importantes, por espera pelo serviço de manutenção, por espera pelo serviço de preparação, por espera pelo operador e por causas não apontáveis pelos procedimentos usuais; 3. redução das atividades improdutivas e das produtivas executadas num ritmo improdutivo; e 4. redução do tempo de espera do material em processamento pela redução do tamanho do lote de fabricação e pelo aumento da velocidade de manufatura.